Csapdába csalni a vírusokat

Nanotechnológiával a fertőzések ellen

Már preklinikai szakaszban vannak azok az izgalmas terápiás nanoanyagok, amelyek nemcsak gyógyszereket vagy vakcinákat juttatnak célba, de direkt módon is képesek elpusztítani a vírusokat és baktériumokat. Jelenleg a legfőbb cél a SARS-CoV-2 elleni védelem, de a technológiák adaptálhatók szinte bármilyen kórokozó elleni harcra.

Bár a nanorészecskék lehetséges bioakkumulációjától tartva a farma- és biotechnológiai vállalatok eddig óvatosan közelítettek a terápiás nanoanyag-fejlesztéshez, a Covid-ellenes mRNS-vakcinákat célba juttató lipid nanorészecskék sikere valószínűleg a terápiás nanoanyagok iránti bizalmat is növelni fogja – írja a Nature magazin legújabb találmányokat bemutató cikke (Mark Peplow: Nanotechnology offers alternative ways to fight COVID-19 pandemic with antivirals).

DNS-burok

Kezdjük egy nanoviriciddel, amit az Európai Bizottság támogatásával fejlesztenek. A Müncheni Műszaki Egyetem munkatársai DNS-molekulákból építettek olyan burkot, ami képes a rajta lévő nyíláson át egy egész vírust bekebelezni. A DNS-burok belső felületére épített antitestek rögzítik a csapdában a vírust, és a módszer a remények szerint alkalmas arra, hogy a fertőzés akut szakaszában csökkentse a virális terhelést. Hasonló megközelítéssel az Egyesült Államokban is próbálkoznak: a kutatók által létrehozott csillag alakú DNS-burok megnövelt felszínen tud a vírusokhoz kapcsolódni, és fizikai tömege mellett negatív töltésével is akadályozza, hogy a vírus a megtámadott szervezet sejtjeihez kötődjön.

123rf.com

A Berlini Egyetemen vírusutánzó nanoviriciddel kísérleteznek: szilícium-dioxid nanorészecskéken hoznak létre 5–10 nm-es tüskéket, amelyek pont beférnek a vírus felszíni glikoproteinjei közé, a tüskékre kötött antivirális szer pedig elpusztítja a vírusokat.

Nanoszivacs

A vírusok felszíni glikoproteinjeikkel kapcsolódnak a megtámadott sejthez, egy szintén ígéretes megközelítés ezért a glikoproteinek sejtfelszíni kötődési pontját utánozva csalja csapdába őket. A vírusokat magába szívó nanoszivacs elkészítéséhez a San Diegó-i University of California kutatói humán vörösvértestek és makrofágok sejtmembránját használják. Egy-egy sejt membránjából több ezer nanovezikulumot hoznak létre, melyekbe stabil magot képező biokompatibilis polimert csomagolnak. Az így létrejött nanorészecskék humán membránjukkal emberi sejtet utánozva csapják be a vírusokat, és megkötve őket megakadályozzák, hogy a vírusok valódi humán sejteket fertőzzenek. A nanorészecskék felszínére kötött ACE2-receptorok specifikusan a SARS-CoV-2-vírusok megkötésére szolgálnak, de a kutatók jól haladnak egy olyan nanoszivacs kifejlesztésével is, ami meticillin-rezisztens Staphylococcus aureus ellen veszi fel a harcot.

A humán sejtek utánzásával csalja tőrbe a kórokozókat egy ausztráliai találmány is. A melbourne-i kutatók elágazó struktúrájú polimerekből készült úgynevezett dendrimerje 3-4 nm méretű, és külső felszínén diszulfonát-csoportokat hordoz. A diszulfonát-csoportok hasonlóak a humán sejtek felszínén lévő heparán-szulfát proteoglikánokhoz, melyeket számos vírus használ kötődési pontként, így a dendrimer ki tudja vonni a vírusokat a forgalomból. Európában már regisztráltak is orvosi eszközként egy dendrimertartalmú orrsprayt Covid ellen, és használják a módszert vírusok, baktériumok elleni ex vivo védelemre óvszerlubrikánsban is.

Vírusoldószer

Ennél is tovább megy az amerikai NanoViricides cég fejlesztése, amely nemcsak megköti a vírusokat, hanem el is pusztítja őket. A belül felületaktív anyagot tartalmazó nanopolimer micellák felszínén egyenként 1200 víruskötő hely van. A megkötött vírusok külső membránját (amit a vírusok eredetileg az őket felépítő sejt membránjából szereztek) a rájuk ömlő felületaktív anyag elroncsolja, így a vírusok fertőzésképtelenné válnak.

Ugyancsak vírusgyilkos hatású az a dél-koreai fejlesztésű nanoviricid, ami antivirális peptideket használva előbb lyukat üt a vírus membránjába, majd pórusokat formál benne, így a vírus egyszerűen összeomlik. A módszer kifejlesztője, Joshua Jackman a Nature-nek nyilatkozva azt mondta: „A klinikai transzláció érdekében a szakmának még meg kell állapodnia a standardizált állatmodellek használatában és a teljesítmény egységes értékelésében, de az alapkutatási eredmények és a különböző nanoviricid-koncepciók lenyűgözők.”

Dr. Kazai Anita
orvos

Megjelent a Pirulatrend 2021. decemberi számában.